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扩展 2HDM 框架中的轴子暗物质及其他 BSM 方面

高能物理 - 唯象学 2023-12-29 v1

摘要

我们阐述并讨论了一个模型的现象学,该模型包含一个由两个 SU(2)SU(2) 单态标量增强的双希格斯二重态部分。规范对称群也扩展了一个 U(1)BiLiU(1)_{B_{i}-L_{i}} 分量,其自发破缺导致了规范玻色子的产生,该玻色子对缪子 (g-2) 有重要影响。引入了全局 PQ 对称性,其破缺后产生了轴子粒子,在我们的工作中它也是暗物质 (DM)。特别地,我们聚焦于 Type-X 和 Type-II 2HDM 模型,发现对于 Type-II 2HDM,仅靠标量部分无法解释 (g-2),这主要是由于来自 bsγb \rightarrow s \gamma 的严格限制导致 MH±>800M_{H^{\pm}} > 800 GeV。对于 Type-II 2HDM,我们可以拥有轴子与胶子的耦合,从而产生轴子势并可能解释强 CP 问题。所提出的模型通过 Type-I 跷跷板机制容纳中微子质量,由于普朗克尺度抑制算符的存在,Type-II (Type-X) 2HDM 的右手中微子质量上限为 1 GeV (1 TeV)。此外,我们还有额外的标量,它们影响斜参数,进而影响 W 玻色子质量,这使我们能够解释 CDF-II 探测器观测到的 W 玻色子质量。质量和四次耦合的最严格约束来自微扰性和势下有界条件,这导致参数空间部分区域中的参数存在精细调节。最后,我们讨论了轴子暗物质和额外规范玻色子的可能探测前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.17099,
  title  = {Axion Dark Matter and additional BSM aspects in an extended 2HDM setup},
  author = {Giorgio Arcadi and Sarif Khan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.17099},
  year   = {2023}
}

备注

43 pages, 8 figures